我們腸道中的異常活動可能有助於我們的大腦變得更大

生活在我們腸道中的微生物可能幫助人類長出了更大的大腦。實驗室實驗表明，人類腸道微生物組專注於產生能量來養活我們的大腦，而不是像其他動物那樣儲存能量。

西北大學人類學家凱瑟琳·阿馬托（Katherine Amato）表示：“腸道中發生的事情實際上可能是我們大腦在進化過程中不斷發展的基礎。”告訴BBC 科學焦點的格雷西·阿巴迪。

腦組織的代謝成本很高，因此我們的身體需要經歷一系列變化才能適應更大的思考器官。研究人員很好奇生活在我們腸道中的有益微生物在這些轉變中可能扮演什麼角色。

“我們知道生活在大腸中的微生物群落可以產生影響人類生物學各個方面的化合物 - 例如，引起新陳代謝的變化，從而導致胰島素阻抗和體重增加，”說阿馬托。

“腸道微生物群的變化是一種尚未探索的機制，靈長類動物的新陳代謝可以促進不同的大腦能量需求。”

阿瑪托和同事將三種不同靈長類動物的微生物組植入「無菌」小鼠中，以比較它們的影響。小鼠接受了來自人類的腸道微生物（一個聰明人）、松鼠猴（玻利維亞賽米里）和獼猴（黑白混血獼猴），然後定期檢查體重、肝功能、脂肪百分比和空腹血糖。

人類和松鼠猴都被歸類為“大腦優先”，成年後的大腦相對於它們的體型而言相對較大。同時，獼猴的大腦相對於它們的體型來說要小得多。

接種人類腸道微生物組的小鼠具有最高的空腹血糖、最高的三酸甘油酯水平、最低的膽固醇水平，且體重增加也最少。這表明人類腸道微生物組有利於宿主產生大腦餵養的糖，而不是將能量儲存在脂肪中。

雖然接種人類微生物組的小鼠與所有其他靈長類動物之間存在這些差異是意料之中的，但最大的差異出現在兩個大腦物種（人類和松鼠猴）和小腦獼猴之間。

儘管與我們關係較遠，但松鼠猴體內的微生物也改變了宿主的新陳代謝，優先考慮能量的使用和生產，而獼猴體內的微生物則促進了脂肪組織中的能量儲存。

“這些發現表明，當人類和松鼠猴分別進化出更大的大腦時，它們的微生物群落以類似的方式發生變化，以幫助提供必要的能量，”解釋阿馬托。

因此，發育和維持我們昂貴的腦組織可能需要我們的小腸道共生體的幫助。

先前的研究研究表明，在哺乳動物物種內部和物種之間，大腦和身體的生長之間存在著權衡。這在人類發展過程中也可見。阿馬托和團隊的新發現也支持了這項提議的權衡。

研究小組表示：「在人類中，大腦能量需求的發育變化與嬰兒期和青春期之間的生長速度變化成反比，生命週期中生長速度和脂肪沉積最慢的時期與童年中期大腦能量消耗的峰值相一致。在他們的論文中寫下。

這項研究發表於微生物基因體學。